Laporan 3 - Impedansi Antena

PRAKTIKUM ANTENA DAN PROPAGASI LAPORAN 3

“PENGUKURAN IMPEDANSI ANTENA ”

Dosen Pengajar :

KOESMARIJANTO, ST., MT

KELOMPOK 1

Oleh: Cholifatul Dini Utami 1531130083 / 10 TT 3C

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MALANG 2018

PERCOBAAN 3 PENGUKURAN IMPEDANSI ANTENA 1. Tujuan 

Mengukur dan mengetahui nilai impedansi antenna, Z, koefisien pantul |Γ|, dan VSWR.

2. Peralatan yang dipergunakan 

RF Impedance Analyzer



Konektor adapter APC-7 to N female to BNC female



Kabel koaksial 50Ω (0.5 m)



Antenna folded dipole dan antenna dipole λ/2

3. Pendahuluan

RF Impedance Analyzer HP model 4191 A adalah suatu alat ukur yang dirancang

untuk

mengukur

bermacam-macam

parameter

impedansi.

Perameter-parameter ini didaftar seperti pada gambar 1. Frekuensi uji dapat diatur pada lebar bidang frekuensi dari 1 MHz sampai 1000 MHz. sumber sinyal dapat juga menyediakan pengukuran dengan frekuensi yang disapu ( sweep

frequency

measurment ).

Pembiasan

 pengukuran yang tergantung pada tegangan. |Z| = nilai mutlak dari vector impedansi |Y| = nilai mutlak dari vector admitansi |Γ| = nilai mutlak dari vector koefisien pantul θ = sudut fasa dalam derajat dan radian R = resistansi X = reaktansi B = suseptansi Γ x = bagian riil dari koefisien pantul Γ v = bagian imajiner dari koefisien pantul R = ekivalen resistansi seri G=konduktansi parallel D = factor disipasi Q = factor kualitas

DC-pun

tersedia

untuk

Alat ukur RF Impedance Analyzer ini dilengkapi dengan konektor APC-7. Agar dapat mengukur bermacam-macam komponen, juga tersedia esesorisasesoris tambahan. Salah satu kelengkapannya adalah 1 buah konektor APC-7 to  N. Konektor APC-7 sangat peka terhadap debu. Untuk menjaga kontak elektris yang optimum, jangan menyentuh kontak terminal dengan jari atau dengan bahan-bahan seperti metal. 4. Prosedur Operasi Alat

Setelah menekan saklar jala-jala alat ukur ini ( power line), Impenace Analyzer membutuhkan waktu 10-15 menit untuk melakukan pemanasan, selama waktu pemanasan pada display A tertampil kode H-17 dan alat ini tidak dapat melakukan pengukuran besaran apapun (Catatan : pemakai tidak diperbolehkan menekan tombol apapun). Setelah pemanasan selesai, maka akan muncul angka-angka secara acak pada display A dan display B. Sebelum melakukan pengukuran, pastikan Impedance Analyzer telah siap digunakan untuk pengukuran dengan cara 1.

Pasang terminasi 50Ω pada titik ukur Impedance Analyzer 

2.

Pilih fungsi DISPLAY A dan indicator pada posisi |Z| dan θ (deg)

3.

Inputkan

data

frekuensi

dengan

menekan

tombol-tombol

pada

PARAMETER SPOT FREQ dan DATA pada frekuensi secara acak 10MHz, 50MHz, 100MHz, 250MHz, 500MHz, dan 1000MHz. apabila setiap frekuensi yang dientrikan, DISPLAY A menunjukkan 50Ω atau mendekati 50Ω dan DISPLAY B menunjukkan θ (deg) = 0° atau mendekati 0°, maka Impedance Analyzer sudah bisa dan siap digunakan untuk pengukuran. 4.

Apabila ketika dientrikan data frekuensi dan frekuensi yang dimaksud diatas ternyata tidak menunjukkan angka 50Ω dan 0°, maka perlu dilakukan kalibrasi.

4.1 Kalibrasi Impedansi Analyzer

1. Tekan tombol CALIBRATION untuk melakukan kalibrasi secara otomatis dengan program kalibrasi sendiri yang akan dimemori oleh instrument.

Kalibrasi dilakukan dengan pengukuran 3 macam terminasi standart (0 Ω, 0 S, 50 Ω). Prosedur kalibrasi :

a. Pasang terminasi 0 Ω, kemudian tekan tombol CALIBRATION, indicator display A menunjukkan pada R dan display B pada X artinya instrument ini terkalibrasi pada 0Ω, kemudian tekan tombol START, frekuensi akan running  secara otomatis mulai dari 1 MHz sampai 1000 MHz, setelah frekuensi 1000 MHz berhenti, pada display muncul karakter CAL dan pada display B muncul karakter END yang artinya kalibrasi untuk 0Ω sudah selesai. Lepas terminasi 0Ω.  b. Pasang terminasi 0 S  ( ), ganti indicator display A pada G dan display B pada B artinya instrument ini terkalibrasi pada 0 S, kemudian tekan tombol START, frekuensi akan running   secara otomatis mulai dari 1 MHz sampai 1000 MHz, setelah frekuensi 1000 MHz berhenti, pada display muncul karakter CAL dan pada display B muncul karakter END yang artinya kalibrasi untuk 0 S sudah selesai. Lepas terminasi 0 S. c. Pasang terminasi 50 Ω, kemudian tekan tombol START, frekuensi akan running   secara otomatis mulai dari 1 MHz sampai 1000 MHz, setelah frekuensi 1000 MHz berhenti, pada display muncul karakter CALL dan pada display B muncul karakter END yang artinya kalibrasi untuk 50Ω sudah selesai. Tekan tombol CALIBRATION untuk mengembalikan operasi instrument pada kondisi normal. Terminasi 50Ω masih dalam kondisi terpasang, pastikan untuk dummy load  (be ban tiruan) 50Ω tersebut pada frekuensi 1 MHz sampai 1000 MHz nilai resistansinya sama dengan atau mendekati 50Ω dengan cara meletakkan indicator pada display A adalah |Z| dan indicator pada display B pada θ (deg) dan tekan tombol SPOT FREQ dengan masukkan angka mulai 1 MHz sampai 1000 MHz secara  bertahap sehingga nilai resistansinya sama dengan 50Ω, apabila nilainya tidak sama dengan 50Ω, maka instrument perlu dikalibrasi ulang.

Gambar 1: Skema rangkaian pengkalibrasian RF Impedansi analyzer

4.2 Prosedur Memilih ELEC LG Untuk Test Adapter (Termasuk Juga Saluran Transmisi)

Mengkompensasi pannjang saluran transmisi pada titik ukur  a.

Pasang test adapter

 b.

Pilih frekuensi kerja device yang akan diukur

c.

Letakkan parameter pengukuran pada |Γ|

d.

Hubungkan kabel yang akan digunakan untuk pengukuran (panjang kabel tidak boleh lebih besar dari 99,999 cm panjang elektrik), tanpa  beban

e.

Memfungsikan tombol berlabel ELEC LG dengan terlebih dahulu menekan tombol berwarna biru

f.

Masukkan angka ‘coba-coba’ ELEC LG dan  coba lagi dengan angkaangka yang berbeda, sehingga display A menunjukkan angka 1 (Γ = 1) atau mendekati 1 dan display B menunjukkan angka 0° atau mendekati.

4.3 Bagaimana Memilih Fungsi Frekuensi

Gunakan tombol/knop pada bagian display A dan display B untuk memilih  parameter yang akan diukur. 4.4 Bagaimana Memilih Frekuensi

a. Tekan tombol PARAMETER SPOT FREQ untuk mengaktifkan fungsi  pengaturan frekuensi  b. Masukkan angka frekuensi uji yang diinginkan melalui tombol DATA c. Tekan tombol ENTER

Contoh : frekuensi uji 720.2 MHz

Gambar 2: Contoh memilih frekuensi

4.5 Pengukuran Impedansi, Z Dan Koefisien Pantul, |Γ| Antena Folded Dipole

Gambar 3: Skema rangkaian pada pengukuran impendansi 1. Set-up seperti gambar 2. Tentukan frekuensi resonansi dari antenna yang diukur pada Impedance Analyzer sesuai pada table A 3. Tentukan parameter pengukuran impedansi, Z dan koefisien pantul |Γ|  pada Impedance Analyzer 4. Amati dan catat pada display A dan display B 5. Atur frekuensi sesuai dengan table A dan catat impedansi dan koefisien  pantul antenna. 6. Pada frekuensi berapa didapatkan impedansi 75Ω dan koefisien  pantulnya |Γ| 7. Pada frekuensi berapa koefisien pantul, |Γ| yang terkecil dan berapa impedansinya. 4.6 Pengukuran Impedansi, Z Dan Koefisien Pantul, |Γ| Antena Dipole λ /2

1. Ukur panjang fisik antenna dipole λ/2 dan berapa panjang gelombang (λ) antenna tersebut.

2. Hitung frekuensinya dan digunakan sebagai referensi frekuensi tengah. 3. Tentukan electric length (panjang listrik) saluran yang digunakan untuk frekuensi tengah pada antena dipole λ/2. 4. Pergunakan interval frekuensi 8 MHz untuk 5 kanal ke bawah dan 5 kanal ke atas seperti table A. 5. Ulangi langkah 2 sampai 7 seperti pada pengukuran sebelumya

5.

Hasil Percobaan

5.1 Tabel Kalibrasi

Saat 50,37 Ω FREKUENSI

DISPLAY A

DISPLAY B

(MHz)

Z (Ω)

(degree °)

100

50,37

-1,56

200

50,79

0,64

300

49,35

0,40

400

50,03

-0,67

500

50,37

0,41

600

49,64

0,11

700

50,11

-0,34

800

50,14

0,25

900

49,77

-0,04

1000

50,16

-0,18

5.2 Pengukuran Impedansi, Z dan Koefisien Pantul, |Γ| Antena Folded Dipole (Tabel A Untuk Antena Folded Dipole)

Tabel ELEC LG Antena Folded Dipole DISPLAY A

DISPLAY B

ELEC LG

|Γ|

(degree °)

(cm)

0,6211

0,00

81,24

FREKUENSI

DISPLAY

DISPLAY

DISPLAY

DISPLAY

SWR 

(MHz)

A

B

A

B

Z (Ω)

(degree °)

|Γ|

(degree °)

174

43,71

-26,54

0,223

-106,24

1,574

181

36,43

-21,60

0,2479

-129,99

1,65

188

26,76

-16,35

0,3406

-157,02

2,03

195

14,71

3,11

0,353

177,41

2,09

202

13,29

74,50

0,52

148,04

3,16

209

30,52

91,14

0,63

117,22

4,405

217

46,56

80,82

0,48

94,03

2,84

224

52,77

69,06

0,6806

86,68

5,26

231

53,44

59,73

0,55

88,32

3,44

Pada saat impedansi 75 Ω  (75,03 Ω) didapatkan nilai frekuensi sebesar 261,8 MHz dan Koefisien pantul sebesar 0,21 sehingga nilai SWR sebesar 1,53. Pada saat frekuensi 174 MHz didapatkan nilai koefisien pantul sebesar 0,223 sehingga nilai SWR sebesar 1,574 dan nilai impedansi sebesar 43,71 Ω.

5.3 Gambar Grafik Impedansi, Koefisien Pantul, dan nilai SWR Antena Folded Dipole

Grafik Nilai Impedansi Antena Folded Dipole 60

    ) 50    m     h    O40     (    i    s 30    n    a     d 20    e    p    m    I 10 0 174

181

188

195

202

209

217

224

231

Frekuensi (MHz)

Grafik Nilai Koefisien Pantul ( ᴦ) Antena Folded Dipole 0.8

    )     (     l    u    t 0.6    n    a    P 0.4    n    e    i    s    i     f    e 0.2    o    K         ᴦ

0

174

181

188

195

202

209

217

224

231

Frekuensi (MHz)

Grafik Nilai SWR Antena Folded Dipole 6 5 4

   R    W3    S 2 1 0 174

181

188

195

202

209

Frekuensi (MHz)

217

224

231